第3-理想氣體混合物及濕空氣

13-1混合氣體的分壓力定律和分體積定律一、理想氣體混合物

▲混合氣體混合物的組分都處理想氣體狀態(tài)，則混合氣體也處理想氣體狀態(tài)；▲混合氣體可作為某種假想氣體，其質(zhì)量和分子數(shù)與組分氣體質(zhì)量之和及分子數(shù)之和相同。理想氣體混合物可作為Rg混和M混的“某種”理想氣體。平均氣體常數(shù)，折合氣體常數(shù)平均摩爾質(zhì)量，折合摩爾質(zhì)量2二、混合氣體的分壓力定律和分容積定律1.分壓力定律

分壓力——組分氣體處在與混合氣體相同容積、相同溫度單獨對壁面的作用力。分壓力定律3

2.分容積定律

分容積——組分氣體處在與混合氣體同溫同壓單獨占有的體積。分容積定律43-2混合氣體的成分表示法2.體積分數(shù)3.摩爾分數(shù)1.質(zhì)量分數(shù)一、混合物的成分5二、各種分數(shù)之間的換算

6四、混合物M混和Rg混1)已知質(zhì)量分數(shù)三、分壓力和總壓力72)已知摩爾分數(shù)例1例283-3理想氣體混合物的比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵1.比熱容2.熱力學(xué)能3.焓一、混合氣體的比熱容、熱力學(xué)能、焓

9

如某種混合氣體由A,B兩種氣體組成,混合氣體壓力p,分壓力為pA、pB

溫度為T,則分壓力二、混合氣體的熵1kg1.混合氣體的熵101kg定比熱容1mol定比熱容2.混合氣體(無化學(xué)反應(yīng))過程熵變113-4濕空氣的相對濕度

地球上的大氣由氮、氧、氬、二氧化碳、水蒸氣及極微量的其他氣體組成。水蒸氣以外的所有組成氣體稱為干空氣，看作是不變的整體。因此，大氣是干空氣與水蒸氣組成的混合氣體。

干空氣隨時間、地理位置、海拔、環(huán)境污染等因素而產(chǎn)生微小的變化，為便于計算，將干空氣標準化（不考慮微量的其它氣體）。成分相對分子質(zhì)量摩爾成分O232.0000.2095N228.0160.7809Ar39.9440.0093CO244.010.0003一、干空氣和濕空氣12濕空氣=干空氣+水蒸氣濕空氣是理想氣體混合物二、未飽和濕空氣和飽和濕空氣空氣飽和與否取決于t，pv空氣中的水蒸氣過熱空氣未飽和飽和空氣飽和13如當空氣未飽和空氣飽和空氣達成飽和的途徑

t不變，pv上升，pv=ps(t)pv不變，t下降，t=ts(pv)14三、相對濕度1.絕對濕度

每立方米濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量kg/m33）ρv數(shù)值不能直接反映濕空氣吸濕能力的大小，如pv=0.6566kPa，1℃時pv=ps，無吸濕能力10℃時pv<ps有吸濕能力。1）理想氣體2）15

2.相對濕度（飽和度）

—濕空氣中水蒸氣含量與同溫度下最大可能含量之比。=0干空氣0<<1未飽和空氣

=1飽和空氣吸濕能力下降注：當t>ts（p），如在1atm時，t>100℃時，由于水蒸汽的最大壓力（飽和壓力）ps>p，故1)2)此時16四、干球溫度

t，濕球溫度tw和露點td1.干、濕球溫度計原理17有效汽膜層內(nèi)——飽和飽和溫度飽和溫度182.露點

濕空氣中水蒸氣壓力pv所對應(yīng)的飽和溫度，td=ts(pv)。例31920一、比濕度

—1kg干空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量,又稱含濕量dkg水蒸氣/kg干空氣一定，升溫吸濕原理討論：3-5濕空氣的比濕度和濕度(ω-t)圖

21二、濕空氣的焓東南大學(xué)清華大學(xué)北京林業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)kJ/kg干空氣22

按1kg干空氣加

kg水蒸氣的理想氣體混合物計算

注：濕空氣中水蒸氣的參數(shù)可以通過查水和水蒸氣的熱力性質(zhì)表確定，也可以按理想氣體性質(zhì)計算。四、ω-t

圖注意：ω-t圖隨pb改變而改變1.制圖依據(jù)三、濕空氣其他狀態(tài)參數(shù)23242.線群介紹

1）定比濕度線

ω=常數(shù)

一組平行于橫坐標的直線群。露點td是濕空氣冷卻到=100%時的溫度。因此，比濕度ω相同、狀態(tài)不同的濕空氣具有相同的露點。

3）定焓線

h=常數(shù)2）定干球溫度線

t=常數(shù)

由h=1.005t+ω(2501+1.86t)，由于在濕空氣范疇內(nèi)1.86t＜＜2501，當濕空氣的h=定值時，

t和ω

間近似成直線變化關(guān)系。254）定濕球溫度線

tw=常數(shù)等濕空氣的濕球溫度線近似平行于等h線。焓值相同狀態(tài)不同的濕空氣具有相同的濕球溫度。5）定相對濕度線▲等

線是一組曲線。所以總壓力p一定時，

=f(ω,t)。▲

=0，即干空氣狀態(tài)，這時ω

=0，和縱坐標線重合。26例4已知濕空氣參數(shù)3.ω

–t圖應(yīng)用求其他參數(shù)?解：由溫度及相對濕度在ω-t

圖上確定點1位置，由此讀出由h1與